CN105003607B - 双模式无级变速器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了双模式无级变速器。一种用于机动车辆的双模式自动变速器,所述变速器包括:可变比率部件;多个行星齿轮组件;链传动组件;以及多个扭矩传递设备。第一行星齿轮组件与输入轴、第一离合器和第一制动器相关联并且提供前进挡和倒车挡。可变比率部件由第一行星齿轮组件的输出件驱动并且驱动第二行星齿轮组件。第二行星齿轮组件(其可以是简单或复合行星组件)与第二离合器和第二制动器相关联并且驱动链传动组件。链传动组件的输出件驱动与输出轴相关联的第三行星齿轮组件。

Description

双模式无级变速器
技术领域
本公开涉及用于机动车辆的自动变速器,并且更具体来说,涉及用于机动车辆的双模式自动变速器,所述变速器具有第一行星齿轮组件、可变比率部件、第二行星齿轮组件、链传动装置以及第三行星齿轮组件。
背景技术
此部分的陈述仅仅提供与本公开有关的背景技术信息,并且这些陈述可能构成也可能不构成现有技术。
由于通常导致改进的性能的包装益处和重量减少,使得证明前轮驱动车辆受到消费者欢迎。大部分可变包装益处是在乘客舱中间的传动系隆起的减少或消除,并且重量减少主要是由于对于后轮推进器(支柱)轴的消除。消费者接受所有这些益处。
如同任何工程解决方案,配备前轮驱动的车辆并非没有挑战和折衷。然而,将发动机、变速器、差速器和驱动桥以及转向部件都放置在机动车辆的前向部分中呈现出通常大于在后轮驱动车辆中遇到的那些挑战的设计和包装挑战。
例如,某些变速器配置由于其串接齿轮布置而占据沿扭矩流动路径(即,从输入到输出)的显著长度。此变速器以横向或总向定向容纳在车辆中通常将确定它可以用于其中的车辆的类型和尺寸。替代地,可能有必要稍微减少乘客舱体积以容纳某一变速器。
从以上内容显而易见的是,变速器的总(外部)尺寸以及形状通常将影响它将用于的车辆的设计以及类型。因此,还显而易见但是,需要并且本发明中如此引导改进,特别是针对提供具有非常适于安装在机动车辆的发动机舱中的部件的物理布置以及整体形状和尺寸的变速器的那些改进。
发明内容
本发明提供一种用于机动车辆的双模式自动变速器,所述变速器具有:可变比率部件,诸如双锥形皮带轮和皮带组件或变速机;多个行星齿轮组件;链传动装置;以及多个扭矩传递设备。第一行星齿轮组件与输入轴、第一离合器和第一制动器相关联并且提供前进挡和倒车挡。可变比率部件由第一行星齿轮组件的输出件驱动并且驱动第二行星齿轮组件。第二行星齿轮组件(其可以是简单或复合行星组件)与第二离合器和第二制动器相关联并且驱动链传动组件。链传动组件的输出件驱动与输出轴相关联的第三行星齿轮组件。
输入轴、第一行星齿轮组件和可变比率部件的输入件位于第一轴上,可变比率部件的输出件、第二行星齿轮组件以及对链传动组件的输入件位于平行于第一轴并且与第一轴间隔开的第二轴上,并且链传动组件的输出件、第三行星齿轮组件和输出轴位于与第一和第二轴平行并且与第一和第二轴间隔开的第三轴上。还披露具有布置在四个平行轴上的变速器部件的额外实施例。
因此,本发明的一个方面在于提供一种机动车辆自动变速器,其具有:可变比率部件;多个行星齿轮组件;以及多个扭矩传递设备。
本发明的另一个方面在于提供机动车辆自动变速器,其具有:可变比率部件,诸如变速机或皮带和锥形轮组件;多个行星齿轮组件;以及多个扭矩传递设备。
本发明的又一个方面在于提供一种机动车辆自动变速器,其具有:可变比率部件;三个行星齿轮组件;以及扭矩传递设备。
本发明的又一个方面在于提供一种机动车辆自动变速器,其具有:可变比率部件;三个行星齿轮组件;以及四个扭矩传递设备。
本发明的又一个方面在于提供一种机动车辆自动变速器,其具有:可变比率部件;三个行星齿轮组件;两个离合器;以及两个制动器。
本发明的又一个方面在于提供一种机动车辆自动变速器,其具有:可变比率部件;三个行星齿轮组件;四个扭矩传递设备;以及链传动组件。
本发明的又一个方面在于提供一种机动车辆自动变速器,具有布置在三个平行的、间隔开的轴上的部件。
本发明包括以下方案:
1. 一种用于机动车辆的无级自动变速器,其组合地包括,
壳体,
输入构件,
输出构件,
第一行星齿轮组件,其具有第一元件、第二元件和第三元件,所述第一元件联接到所述输入构件,
可变比率部件,其具有输入件和输出件,所述输入件联接到所述第一行星齿轮组件的所述第三元件,
第二行星齿轮组件,其具有第一元件、第二元件和第三元件,所述第一元件联接到所述可变比率部件的所述输出件,
链传动组件,其具有输入件和输出件,所述输入件联接到所述第二行星齿轮组件的所述第二元件,
第三行星齿轮组件,其具有第一元件、第二元件和第三元件,所述第一元件联接到所述链传动组件的所述输出件,所述第二元件联接到所述输出构件并且所述第三元件联接到所述壳体,
第一离合器,其将所述第一行星齿轮组件的所述第一元件与所述第一行星齿轮组件的所述第三元件选择性地连接,
第一制动器,其将所述第二行星齿轮组件的所述第二元件与所述壳体选择性地连接,
第二离合器,其将所述第二行星齿轮组件的所述第一元件与所述第二行星齿轮组件的所述第三元件选择性地连接,以及
第二制动器,其将所述第二行星齿轮组件的所述第三元件与所述壳体选择性地连接。
2. 如方案1所述的用于机动车辆的无级自动变速器,其中所述可变比率部件包括可调锥形皮带轮输入、皮带和链中的一个以及可调锥形皮带轮输出。
3. 如方案1所述的用于机动车辆的无级自动变速器,其中所述输入构件、所述第一行星齿轮组件和所述可变比率部件的所述输入件位于第一轴上,所述可变比率部件的所述输出件、所述第二行星齿轮组件以及所述链传动组件的所述输入件位于第二轴上,并且所述链传动组件的所述输出件、所述第三行星齿轮组件和所述输出构件位于第三轴上。
4. 如方案3所述的用于机动车辆的无级自动变速器,其中所述第二轴平行于所述第一轴并且与所述第一轴间隔开,并且所述第三轴平行于所述第一轴和所述第二轴并且与所述第一轴和所述第二轴间隔开。
5. 如方案1所述的用于机动车辆的无级自动变速器,其中所述第一行星齿轮组件的所述第一元件是环形齿轮,所述第一行星齿轮组件的所述第二元件是行星齿轮架,并且所述第三元件是太阳齿轮。
6. 如方案1所述的用于机动车辆的无级自动变速器,其中所述第二行星齿轮组件的所述第一元件是环形齿轮,所述第二行星齿轮组件的所述第二元件是行星齿轮架,并且所述第二行星齿轮组件的所述第三元件是太阳齿轮。
7. 如方案1所述的用于机动车辆的无级自动变速器,其中所述第三行星齿轮组件的所述第一元件是太阳齿轮,所述第三行星齿轮组件的所述第二元件是行星齿轮架,并且所述第三行星齿轮组件的所述第三元件是环形齿轮。
8. 一种用于机动车辆的无级自动变速器,其组合地包括,
输入构件,
输出构件,
第一行星齿轮组件,其具有第一元件、第二元件和第三元件,所述第一元件联接到所述输入构件,
可变比率部件,其具有输入件和输出件,所述输入件联接到所述第一行星齿轮组件的所述第三元件,
第二行星齿轮组件,其具有第一元件、第二元件和第三元件,所述第一元件联接到所述可变比率部件的所述输出件,
第三行星齿轮组件,其具有第一、第二和第三元件,所述第一元件由所述第二行星齿轮组件的所述第二元件驱动,所述第二元件联接到所述输出构件并且所述第三元件接地,
第一离合器,其将所述第一行星齿轮组件的所述第一元件与所述第一行星齿轮组件的所述第三元件选择性地连接,
第一制动器,其将所述第二行星齿轮组件的所述第二元件选择性地接地,
第二离合器,其将所述第二行星齿轮组件的所述第一元件与所述第二行星齿轮组件的所述第三元件选择性地连接,以及
第二制动器,其将所述第二行星齿轮组件的所述第三元件选择性地接地。
9. 如方案8所述的用于机动车辆的无级自动变速器,其中所述输入构件、所述第一行星齿轮组件和所述可变比率部件的所述输入件位于第一轴上,所述可变比率部件的所述输出件、所述第二行星齿轮组件以及所述链传动组件的所述输入件位于第二轴上,并且所述链传动组件的所述输出件、所述第三行星齿轮组件和所述输出构件位于第三轴上。
10. 如方案8所述的用于机动车辆的无级自动变速器,其进一步包括壳体,所述第三行星齿轮组件的所述第三元件和所述第一制动器和第二制动器连接到所述壳体。
11. 如方案8所述的用于机动车辆的无级自动变速器,其中所述可变比率部件包括可调锥形皮带轮输入、皮带或链以及可调锥形皮带轮输出。
12. 如方案8所述的用于机动车辆的无级自动变速器,其中所述第一行星齿轮组件的所述第一元件是环形齿轮,所述第一行星齿轮组件的所述第二元件是行星齿轮架,并且所述第三元件是太阳齿轮。
13. 如方案8所述的用于机动车辆的无级自动变速器,其中所述第二行星齿轮组件的所述第一元件是环形齿轮,所述第二行星齿轮组件的所述第二元件是行星齿轮架,并且所述第二行星齿轮组件的所述第三元件是太阳齿轮。
14. 如方案8所述的用于机动车辆的无级自动变速器,其中所述第二行星齿轮组件的所述第一元件是太阳齿轮,所述第二行星齿轮组件的所述第二元件是环形齿轮,并且所述第二行星齿轮组件的所述第三元件是行星齿轮架。
15 如方案8所述的用于机动车辆的无级自动变速器,其中所述第三行星齿轮组件的所述第一元件是太阳齿轮,所述第三行星齿轮组件的所述第二元件是行星齿轮架,并且所述第三行星齿轮组件的所述第三元件是环形齿轮。
16. 一种用于机动车辆的无级自动变速器,其组合地包括,
固定壳体,
限定第一轴的输入轴,
限定第三轴的输出轴,
第一行星齿轮组件,其安置于所述第一轴上并且具有太阳齿轮、行星齿轮架和环形齿轮,所述环形齿轮联接到所述输入轴,
可变比率部件,其具有输入件和输出件,所述输入件联接到所述第一行星齿轮组件的所述太阳齿轮,
第二行星齿轮组件,其安置于第二轴上并且具有太阳齿轮、行星齿轮架和环形齿轮,所述环形齿轮联接到所述可变比率部件的所述输出件,
链传动组件,其具有安置于所述第二轴上的输入件和安置于所述第三轴上的输出件,所述输入件联接到所述第二行星齿轮组件的所述行星齿轮架,
第三行星齿轮组件,其安置于所述第三轴上并且具有太阳齿轮、行星齿轮架和环形齿轮,所述太阳齿轮联接到所述链传动组件的所述输出件,所述行星齿轮架联接到所述输出轴并且所述环形齿轮联接到所述固定壳体,
第一离合器,其将所述第一行星齿轮组件的所述太阳齿轮与所述第一行星齿轮组件的所述环形齿轮选择性地连接,
第一制动器,其将所述第一行星齿轮组件的所述行星齿轮架选择性地连接到所述固定壳体,
第二离合器,其将所述第二行星齿轮组件的所述太阳齿轮与所述第二行星齿轮组件的所述环形选择性地连接,以及
第二制动器,其将所述第二行星齿轮组件的所述太阳齿轮与所述固定壳体选择性地连接。
17 如方案16所述的用于机动车辆的无级自动变速器,其中所述可变比率部件包括可调锥形皮带轮输入和可调锥形皮带轮输出。
18 如方案16所述的用于机动车辆的无级自动变速器,其中所述链传动组件包括所述第二轴上的驱动链轮、所述第三轴上的从动链轮以及啮合所述驱动链轮和所述从动链轮的链。
其他方面、优点和适用领域将从本文提供的描述变得显而易见。应理解,描述和特定实例是意欲仅用于说明目的而并非意欲限制本公开的范围。
附图说明
本文描述的图示仅用于说明目的而非意欲以任何方式限制本公开的范围。
图1是具有多个行星齿轮组件、离合器和制动器的双模式无级自动变速器的杠杆图;
图2是具有三个行星齿轮组件、两个离合器和两个制动器的双模式无级自动变速器的符号图;
图3是具有三个行星齿轮组件(其中一个是复合行星齿轮组件)、两个离合器和两个制动器的双模式无级自动变速器的符号图;
图4是描绘由图3中示出的根据本发明的自动变速器提供的离合器和制动器的啮合和分开以及标称挡位(速度比)的真值表;
图5是示出部件绕其和沿其安置的三个轴的根据本发明的自动变速器的示意图;
图6是示出部件绕其和沿其安置的四个轴的根据本发明的自动变速器的另一个实施例的示意图;
图7是示出部件绕其和沿其安置的四个轴的根据本发明的自动变速器的又一个实施例的示意图;以及
图8是示出部件绕其和沿其安置的四个轴的根据本发明的自动变速器的又一个实施例的示意图。
具体实施方式
以下描述实质上仅是示例性的而并不意欲限制本公开、应用或使用。
参照图1,以杠杆图示出并且由参考数字10指定根据本发明的双模式无级自动变速器,其具有可变比率部件、多个行星齿轮组件和扭矩传递设备以及链传动装置。杠杆图是自动变速器的部件的示意性表示,其中行星齿轮组件由竖直杠或杆表示,并且行星齿轮组件(诸如太阳齿轮、行星齿轮架和环形齿轮)的部件由节点表示。节点之间的竖直杠的相对长度表示部件之间的比率。链传动组件由两个节点表示:输入节点和输出节点。在可变比率部件的情况下,其包括输入节点和输出节点,并且两个枢轴点表示限制,即其提供的输入与输出速度比的上限和下限。节点(诸如轴或套管轴)之间的机械联接或互连由水平线表示,并且扭矩传递设备(诸如摩擦离合器和制动器)由交错或嵌入的指形物表示。杠杆图的格式、目的和使用的进一步解释可以在SAE论文号810102,由Benford和Leising撰写的“杠杆模拟:变速器分析的新工具”中找到,该论文以引用的方式全部并入本文。
自动变速器10包括通常联接到原动机14(诸如汽油、柴油、弹性燃料或混合发动机或发电厂)并且由原动机14驱动的输入轴12和通常联接到差速器组件18并且驱动差速器组件18的输出轴16。自动变速器10的部件位于铸造金属壳体20(参照图1称其为“接地”)内、紧固在其内并且在其内受到保护。
自动变速器10包括杠杆和节点的唯一组合。输入轴12联接到第一行星齿轮组件30的第一节点30A。第一行星齿轮组件30还包括第二节点30B和第三节点30C。第一行星齿轮组件30的第三节点30C联接到可变比率部件40的第一节点40A。可变比率部件40是能够提供在由图1中的字母“V”指示的有限范围内的无级输入输出速度比的机械设备。可变比率部件40优选地是双皮带轮和皮带或链设备,但是也可以是变速机。可变比率部件40还包括第二节点40B,所述第二节点具有表示由部件40和第三节点40C提供的可变输入输出比率的可变或可移动位置。
可变比率部件40的第三节点40C联接到第二行星齿轮组件60的第一节点60A。第二行星齿轮组件60还包括第二节点60B和第三节点60C。第二行星齿轮组件50的第二节点60B联接到具有第二节点70B的链传动组件70的第一节点70A并且驱动该节点。链传动组件70的第二节点70B联接到第三行星齿轮组件80的第一节点80A并且驱动该节点。第三行星齿轮组件80还包括第二节点80B和第三节点80C。第二节点80B联接到输出轴16和差速器组件18并且驱动输出轴16和差速器组件18。
此外,自动变速器10包括四个选择性可啮合的扭矩传递设备,即,两个摩擦离合器和两个摩擦制动器。如本文所使用,术语“摩擦离合器”指代具有与和第一构件相关联的第一多个可旋转摩擦板或盘的任何扭矩传递设备,所述第一多个可旋转摩擦板或盘与和第二构件相关联的第二多个摩擦板或盘交错,所述第二多个摩擦板或盘由操作者或致动器压缩以在两个构件之间传递扭矩。术语“摩擦制动器”指代类似设备,其中多个板或盘中的一个和相关的构件是固定的。然而,应了解,其他离合器和制动器配置在本发明的范围内。
第一摩擦离合器92操作地安置在第一行星齿轮组件30的第一节点30A与可变比率部件40的第一节点40A之间。第二摩擦离合器94操作地安置在可变比率部件40的第三节点40C与第二行星齿轮组件60的第三节点60C与之间。应理解,第一摩擦离合器92和第二摩擦离合器94可以分别通过相关的第一行星齿轮组件30和第二行星齿轮组件60以各种方式布置,只要它们选择性地连接所述齿轮组件的任意两个节点。第一摩擦制动器96可操作地安置在第一行星齿轮组件30的第二节点30B与地面(即,固定壳体20)之间。第二摩擦制动器98可操作地安置在第二行星齿轮组件60的第三节点60C与地面(即,固定壳体20)之间。
现在参照图2,自动变速器10是双模式无级自动变速器(CVT),其具有三个简单的行星齿轮组件、两个离合器、两个制动器和链传动组件。如所提及,自动变速器10包括铸造(通常金属)壳体20,所述壳体位于自动变速器10的各个部件上、将其封闭并且对其保护。壳体20包括许多的孔、通道、肩部和凸缘,以及如所提及定位和支撑这些部件的其他特征。自动变速器10包括从原动机14接收驱动扭矩的变速器输入轴12和将扭矩传递到差速器组件18的变速器输出轴16。
输入轴12联接到第一、简单的行星齿轮组件30的第一环形齿轮32并且驱动该第一环形齿轮32。第一行星齿轮组件30还包括可自由旋转地支撑在第一行星齿轮架36中的多个行星齿轮34(图2中示出其中一个)。第一行星齿轮架36通过第一摩擦制动器96选择性地接地到固定壳体20。第一行星齿轮组件30还包括第一太阳齿轮38,该太阳齿轮通过第一构件、轴或套管轴44联接到输入构件(诸如可变比率部件40的第一可调锥形皮带轮42)并且驱动该输入构件。第一摩擦离合器92可操作地安置在第一构件、轴或套管轴44(以及第一太阳齿轮38和可变比率部件40的输入构件42)与第一行星处理组件30的第一环形齿轮32之间并且选择性地将两者连接。
可变比率部件40还包括皮带或链46,所述皮带或链在可调比率下将第一可调锥形皮带轮42驱动地连接到输出构件(诸如第二可调锥形皮带轮52)。两个锥形皮带轮42和52的有效直径由机械控制器或致动器54来相反地调整。第二可调锥形皮带轮52联接到第二构件、轴或套管轴56并且驱动该第二构件、轴或套管轴56,第二构件、轴或套管轴56又联接到第二、简单的行星齿轮组件60的第二环形齿轮62并且驱动该第二环形齿轮。第二行星齿轮组件60还包括可自由旋转地支撑在第二行星齿轮架66中并且与第二环形齿轮62和第二太阳齿轮68啮合的多个行星齿轮64(图2中示出其中一个)。第二太阳齿轮68通过第二摩擦离合器94选择性地连接到第二构件、轴或套管轴56,并且还通过第二摩擦制动器98选择性地接地到固定壳体。
第二行星齿轮架66通过第三构件、轴或套管轴74联接到链传动组件70的输入链轮72并且驱动该链轮。链传动组件70包括多链节链76,所述多链节链啮合输入链轮72和输出链轮78并且将扭矩从输入链轮72传递到输出链轮78。使用不同的外部(有效)直径的链轮72和78,链传动组件70可以实现约例如0.8至1.2(如果需要)的速率增加或减少。应了解,可以用分动齿轮组来替代链传动组件并且利用这些齿轮也可能实现速度改变。
链传动组件70的输出链轮78通过第四构件、轴或套管轴90联接到第三、简单的行星齿轮组件80的第三太阳齿轮82并且驱动该齿轮。第三行星齿轮组件80还包括可自由旋转地支撑在第三行星齿轮架86中的多个行星齿轮84(图2中示出其中一个)。行星齿轮86与第三太阳齿轮82和第三环形齿轮88(其被紧固(接地)到壳体20并且因此是固定的)啮合。第三行星齿轮架86联接到输出轴16和差速器组件18,并且驱动输出轴16和差速器组件18。
现在参照图3,示出根据本发明的自动变速器10'的另一个实施例。自动变速器10'在大部分方面与以上直接描述的自动变速器10相同,除了第二、简单的行星齿轮组件60由复合行星齿轮组件100取代。因此,自动变速器10包括输入轴12、输出轴16、第一、简单的行星齿轮组件30、可变比率部件40、链传动组件70和第三、简单的行星齿轮组件80以及摩擦离合器92和94、摩擦制动器96和98以及构件、轴或套管轴44、56、74和90。
第二、复合行星齿轮组件100包括第二太阳齿轮102,该第二太阳齿轮联接到第二构件、轴或套管轴56并且由其驱动,第二构件、轴或套管轴56又由可变比率部件40的第二可调锥形皮带轮52驱动。第二、复合行星齿轮组件100还包括第一多个行星齿轮104(图2中示出其中一个),所述第一多个行星齿轮104可自由旋转地支撑在第二、复合行星齿轮架106中并且与第二太阳齿轮102和第二多个行星齿轮108(图3中示出其中一个)啮合,所述第二多个行星齿轮108也可自由旋转地支撑在第二、复合行星齿轮架106中并且与第一多个行星齿轮104中的相应一个和第二环形齿轮110啮合。第二、复合行星齿轮架106通过第二摩擦离合器94选择性地连接到第二构件、轴或套管轴56并且还通过第二摩擦制动器98选择性地接地到固定壳体20。第二环形齿轮110通过第三构件、轴或套管轴74'联接到链传动组件70的输入链轮72并且驱动该输入链轮。
现在参照图4,现在将描述自动变速器的实施例10'的操作。图4呈现第一离合器92和第二离合器94以及第一制动器96和第二制动器98的操作状态以及由可变比率部件40提供的比率和从自动变速器10'的输入轴12到输出轴16的总比率。还示出当自动变速器10'从低挡换升挡到高挡时(且反之亦然)的操作序列,特定行(对应于给定挡位)和特定列(代表特定离合器或制动器)中的“X”指示指定设备启动,即啮合并且承载扭矩。
现在参照图5,自动变速器10和10'的示意图清楚地示出其三个轴配置。原动机14并且在壳体内的输入轴12、第一行星齿轮组件30(以及相关的离合器和制动器)和对可变比率部件40的输入件安置在第一轴“I”上。可变比率部件40的输出件、第二行星组件60和100(以及相关的离合器和制动器)和对链传动组件70的输入件安置在第二轴“II”上。链传动组件70的输出件、第三行星齿轮组件80和输出轴16安置在第三轴“III”上。
现在参照图6,自动变速器10A的示意图示出具有沿着四个平行轴并围绕四个平行轴安置的部件的实施例。变速器10A在大部分方面类似于以上参照图5直接描述的变速器10和10',除了替代第二轴“II”与第三轴“III”之间的链传动组件70,第一对分动齿轮120包括安置在第二轴“II”上的第一或驱动齿轮120A,其与在限定第三轴“III”的中间轴122上的第二或从动齿轮120B配合。第二对分动齿轮124包括联接到第三轴“III”上的中间轴122的驱动齿轮124A,其驱动安置在包括输出轴16和差速器组件18的第四轴“IV”上的第二对分动齿轮124的第二或从动齿轮124B。
现在参照图7,又一个自动变速器10B的示意图示出具有沿着四个平行轴并围绕四个平行轴安置的部件的另一个实施例。变速器10B在大部分方面类似于变速器10和10',除了添加第一对分动齿轮130,所述第一对分动齿轮将扭矩从含有原动机14(和扭矩转换器,未示出)和第一对分动齿轮130的第一或驱动齿轮130A的第一轴“I”传递扭矩。第一对分动齿轮130的从动齿轮130B、第一行星齿轮组件30(以及相关联的离合器和致动器)以及可变比率部件40的传动皮带轮42位于平行的第二轴“II”上。可变比率部件40的从动皮带轮52、行星齿轮组件60或100(以及相关联的离合器和致动器)和第二对分动齿轮134的第一或驱动齿轮134A位于第三平行轴“III”上。第二对分动齿轮134的从动齿轮134B位于具有输出轴16和差速器组件18的第四轴“IV”上。
现在参照图8,又一个自动变速器10C的示意图示出具有沿着四个平行轴并围绕四个平行轴安置的部件的另一个实施例。变速器10C在大部分方面类似于变速器10和10'以及变速器10B,除了第一对分动齿轮140的第一或驱动齿轮140A在第一行星齿轮组件30(以及相关联的离合器和致动器)之后安置在第一轴“I”上,第一轴“I”也含有原动机14(和扭矩转换器,未示出)。第一对分动齿轮140的从动齿轮140B和可变比率部件40的驱动皮带轮42(都联接到轴或套管轴142)位于平行的第二轴“II”上。可变比率部件40的从动皮带轮52、行星齿轮组件60或100(以及相关联的离合器和致动器)和第二对分动齿轮144的第一或驱动齿轮144A位于第三平行轴“III”上。第二对分动齿轮134的从动齿轮144B位于具有输出轴16和差速器组件18的第四轴“IV”上。
将了解,根据本发明的自动变速器10、10'、10A、10B和10C因为横跨离合器92和94以及制动器96和98的标称速度差而在其中提供非常低的旋转损失。齿轮损失也低,并且所有变速器因为齿轮装置、离合器和制动器的布置而呈现良好的可量测性。因为第一和第二行星齿轮组件被锁定在较高的前进挡传动比下,所以总效率也良好。此外,尽管除了图3中的第二、复合行星齿轮组件100之外,以上描述为简单的行星齿轮组件,但是应理解,所有行星齿轮组件30、60和80可以是简单或复合的。
本发明的描述实质上仅是示例性的,并且不脱离本发明的主旨的变体意欲在本发明的范围之内。这些变体不应被认为脱离本发明的精神和范围。

Claims (18)

1.一种用于机动车辆的无级自动变速器,其组合地包括,
壳体,
输入构件,
输出构件,
第一行星齿轮组件,其具有第一元件、第二元件和第三元件,所述第一元件联接到所述输入构件,
可变比率部件,其具有输入件和输出件,所述输入件联接到所述第一行星齿轮组件的所述第三元件,
第二行星齿轮组件,其具有第一元件、第二元件和第三元件,所述第一元件联接到所述可变比率部件的所述输出件,
链传动组件,其具有输入件和输出件,所述输入件联接到所述第二行星齿轮组件的所述第二元件,
第三行星齿轮组件,其具有第一元件、第二元件和第三元件,所述第一元件联接到所述链传动组件的所述输出件,所述第二元件联接到所述输出构件并且所述第三元件联接到所述壳体,
第一离合器,其将所述第一行星齿轮组件的所述第一元件与所述第一行星齿轮组件的所述第三元件选择性地连接,
第一制动器,其将所述第二行星齿轮组件的所述第二元件与所述壳体选择性地连接,
第二离合器,其将所述第二行星齿轮组件的所述第一元件与所述第二行星齿轮组件的所述第三元件选择性地连接,以及
第二制动器,其将所述第二行星齿轮组件的所述第三元件与所述壳体选择性地连接。
2.如权利要求1所述的用于机动车辆的无级自动变速器,其中所述可变比率部件包括可调锥形皮带轮输入,皮带或链,以及可调锥形皮带轮输出。
3.如权利要求1所述的用于机动车辆的无级自动变速器,其中所述输入构件、所述第一行星齿轮组件和所述可变比率部件的所述输入件位于第一轴上,所述可变比率部件的所述输出件、所述第二行星齿轮组件以及所述链传动组件的所述输入件位于第二轴上,并且所述链传动组件的所述输出件、所述第三行星齿轮组件和所述输出构件位于第三轴上。
4.如权利要求3所述的用于机动车辆的无级自动变速器,其中所述第二轴平行于所述第一轴并且与所述第一轴间隔开,并且所述第三轴平行于所述第一轴和所述第二轴并且与所述第一轴和所述第二轴间隔开。
5.如权利要求1所述的用于机动车辆的无级自动变速器,其中所述第一行星齿轮组件的所述第一元件是环形齿轮,所述第一行星齿轮组件的所述第二元件是行星齿轮架,并且所述第一行星齿轮组件的所述第三元件是太阳齿轮。
6.如权利要求1所述的用于机动车辆的无级自动变速器,其中所述第二行星齿轮组件的所述第一元件是环形齿轮,所述第二行星齿轮组件的所述第二元件是行星齿轮架,并且所述第二行星齿轮组件的所述第三元件是太阳齿轮。
7.如权利要求1所述的用于机动车辆的无级自动变速器,其中所述第三行星齿轮组件的所述第一元件是太阳齿轮,所述第三行星齿轮组件的所述第二元件是行星齿轮架,并且所述第三行星齿轮组件的所述第三元件是环形齿轮。
8.一种用于机动车辆的无级自动变速器,其组合地包括,
输入构件,
输出构件,
第一行星齿轮组件,其具有第一元件、第二元件和第三元件,所述第一元件联接到所述输入构件,
可变比率部件,其具有输入件和输出件,所述输入件联接到所述第一行星齿轮组件的所述第三元件,
第二行星齿轮组件,其具有第一元件、第二元件和第三元件,所述第一元件联接到所述可变比率部件的所述输出件,
第三行星齿轮组件,其具有第一、第二和第三元件,所述第一元件由所述第二行星齿轮组件的所述第二元件驱动,所述第二元件联接到所述输出构件并且所述第三元件接地,
第一离合器,其将所述第一行星齿轮组件的所述第一元件与所述第一行星齿轮组件的所述第三元件选择性地连接,
第一制动器,其将所述第二行星齿轮组件的所述第二元件选择性地接地,
第二离合器,其将所述第二行星齿轮组件的所述第一元件与所述第二行星齿轮组件的所述第三元件选择性地连接,以及
第二制动器,其将所述第二行星齿轮组件的所述第三元件选择性地接地。
9.如权利要求8所述的用于机动车辆的无级自动变速器,其中所述输入构件、所述第一行星齿轮组件和所述可变比率部件的所述输入件位于第一轴上,所述可变比率部件的所述输出件和所述第二行星齿轮组件位于第二轴上,并且所述第三行星齿轮组件和所述输出构件位于第三轴上。
10.如权利要求8所述的用于机动车辆的无级自动变速器,其进一步包括壳体,所述第三行星齿轮组件的所述第三元件和所述第一制动器和第二制动器连接到所述壳体。
11.如权利要求8所述的用于机动车辆的无级自动变速器,其中所述可变比率部件包括可调锥形皮带轮输入,皮带或链,以及可调锥形皮带轮输出。
12.如权利要求8所述的用于机动车辆的无级自动变速器,其中所述第一行星齿轮组件的所述第一元件是环形齿轮,所述第一行星齿轮组件的所述第二元件是行星齿轮架,并且所述第一行星齿轮组件的所述第三元件是太阳齿轮。
13.如权利要求8所述的用于机动车辆的无级自动变速器,其中所述第二行星齿轮组件的所述第一元件是环形齿轮,所述第二行星齿轮组件的所述第二元件是行星齿轮架,并且所述第二行星齿轮组件的所述第三元件是太阳齿轮。
14.如权利要求8所述的用于机动车辆的无级自动变速器,其中所述第二行星齿轮组件的所述第一元件是太阳齿轮,所述第二行星齿轮组件的所述第二元件是环形齿轮,并且所述第二行星齿轮组件的所述第三元件是行星齿轮架。
15.如权利要求8所述的用于机动车辆的无级自动变速器,其中所述第三行星齿轮组件的所述第一元件是太阳齿轮,所述第三行星齿轮组件的所述第二元件是行星齿轮架,并且所述第三行星齿轮组件的所述第三元件是环形齿轮。
16.一种用于机动车辆的无级自动变速器,其组合地包括,
固定壳体,
限定第一轴的输入轴,
限定第三轴的输出轴,
第一行星齿轮组件,其安置于所述第一轴上并且具有太阳齿轮、行星齿轮架和环形齿轮,所述环形齿轮联接到所述输入轴,
可变比率部件,其具有输入件和输出件,所述输入件联接到所述第一行星齿轮组件的所述太阳齿轮,
第二行星齿轮组件,其安置于第二轴上并且具有太阳齿轮、行星齿轮架和环形齿轮,所述环形齿轮联接到所述可变比率部件的所述输出件,
链传动组件,其具有安置于所述第二轴上的输入件和安置于所述第三轴上的输出件,所述输入件联接到所述第二行星齿轮组件的所述行星齿轮架,
第三行星齿轮组件,其安置于所述第三轴上并且具有太阳齿轮、行星齿轮架和环形齿轮,所述太阳齿轮联接到所述链传动组件的所述输出件,所述行星齿轮架联接到所述输出轴并且所述环形齿轮联接到所述固定壳体,
第一离合器,其将所述第一行星齿轮组件的所述太阳齿轮与所述第一行星齿轮组件的所述环形齿轮选择性地连接,
第一制动器,其将所述第一行星齿轮组件的所述行星齿轮架选择性地连接到所述固定壳体,
第二离合器,其将所述第二行星齿轮组件的所述太阳齿轮与所述第二行星齿轮组件的所述环形选择性地连接,以及
第二制动器,其将所述第二行星齿轮组件的所述太阳齿轮与所述固定壳体选择性地连接。
17.如权利要求16所述的用于机动车辆的无级自动变速器,其中所述可变比率部件包括可调锥形皮带轮输入和可调锥形皮带轮输出。
18.如权利要求16所述的用于机动车辆的无级自动变速器,其中所述链传动组件包括所述第二轴上的驱动链轮、所述第三轴上的从动链轮以及啮合所述驱动链轮和所述从动链轮的链。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106151440A (zh) * 2016-08-26 2016-11-23 哈尔滨广瀚动力传动有限公司 一种同轴汽、电双驱锅炉风机系统用行星调速离合装置
US10286772B2 (en) 2017-02-01 2019-05-14 GM Global Technology Operations LLC Powertrain including an electric machine, an internal combustion engine and a continuously variable transmission
US10914362B2 (en) 2019-06-27 2021-02-09 Fca Us Llc Modular motor vehicle hybrid transmission convertible between six, eight, and nine speeds

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5803858A (en) * 1997-05-23 1998-09-08 General Motors Corporation Powertrain transmission with torque converter planetary gearing and a continuously variable transmission unit
US5941789A (en) * 1998-03-19 1999-08-24 Ford Global Technologies, Inc. All wheel drive continuously variable transmission having dual mode operation
CN201202787Y (zh) * 2007-12-11 2009-03-04 山东交通学院 复合式汽车变速器
CN101649888A (zh) * 2004-11-02 2010-02-17 日产自动车株式会社 自动变速器
DE102009050350A1 (de) * 2008-11-19 2010-05-20 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Fahrzeuggetriebe mit stufenlos veränderbarer Übersetzung
CN103244625A (zh) * 2012-02-10 2013-08-14 通用汽车环球科技运作有限责任公司 复合行星前轮驱动无级变速器
CN103557289A (zh) * 2012-05-09 2014-02-05 通用汽车环球科技运作有限责任公司 环式牵引驱动变速器

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5980414A (en) * 1997-04-25 1999-11-09 General Dynamics Land Systems, Inc. Multi-range, belt-type, continuously variable transmission
US6106428A (en) * 1998-03-23 2000-08-22 Ford Global Technologies, Inc. Compact dual mode continually variable transmission
US5961415A (en) * 1998-09-17 1999-10-05 Ford Global Technologies, Inc. Single cavity toroidal traction drive continually variable transmission
US6358178B1 (en) * 2000-07-07 2002-03-19 General Motors Corporation Planetary gearing for a geared neutral traction drive
JP3778141B2 (ja) 2002-07-22 2006-05-24 トヨタ自動車株式会社 車両用駆動装置
DE10249485A1 (de) * 2002-10-24 2004-05-06 Zf Friedrichshafen Ag Leistungsverzweigtes Getriebe
JP4483819B2 (ja) * 2005-04-28 2010-06-16 株式会社豊田中央研究所 動力伝達システム
US7238135B2 (en) * 2005-06-03 2007-07-03 Gm Global Technology Operations, Inc. Three-mode continuously variable transmission with a direct low mode and two split path high modes
PT1898123E (pt) * 2005-06-06 2010-11-18 Powertrack Int Automocion Sl Transmissão de variação contínua
WO2007014706A1 (de) * 2005-08-02 2007-02-08 Gloeckler Dieter Getriebebauenheit, insbesondere mehrbereichsgetriebe
JP5835477B2 (ja) * 2012-05-23 2015-12-24 トヨタ自動車株式会社 車両用動力伝達装置
US9052000B2 (en) * 2012-09-07 2015-06-09 Dana Limited Ball type CVT/IVT including planetary gear sets
US20150065288A1 (en) * 2013-08-29 2015-03-05 GM Global Technology Operations LLC Multi-mode continuously variable transmission with transfer gear set

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5803858A (en) * 1997-05-23 1998-09-08 General Motors Corporation Powertrain transmission with torque converter planetary gearing and a continuously variable transmission unit
US5941789A (en) * 1998-03-19 1999-08-24 Ford Global Technologies, Inc. All wheel drive continuously variable transmission having dual mode operation
CN101649888A (zh) * 2004-11-02 2010-02-17 日产自动车株式会社 自动变速器
CN201202787Y (zh) * 2007-12-11 2009-03-04 山东交通学院 复合式汽车变速器
DE102009050350A1 (de) * 2008-11-19 2010-05-20 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Fahrzeuggetriebe mit stufenlos veränderbarer Übersetzung
CN103244625A (zh) * 2012-02-10 2013-08-14 通用汽车环球科技运作有限责任公司 复合行星前轮驱动无级变速器
CN103557289A (zh) * 2012-05-09 2014-02-05 通用汽车环球科技运作有限责任公司 环式牵引驱动变速器

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